طوفان چیست؟ تقریباً هر فردی به آب و هوا علاقه مند است - به پیش بینی ها، گزارش ها نگاه می کند. در عین حال، او اغلب در مورد طوفان ها و آنتی سیکلون ها می شنود. اکثر مردم می دانند که این پدیده های جوی ارتباط مستقیمی با آب و هوای بیرون از پنجره دارند. در این مقاله سعی خواهیم کرد بفهمیم آنها چه هستند.
گردباد چیست
یک سیکلون یک منطقه کم فشار است که توسط سیستمی از بادهای مدور پوشیده شده است. به زبان ساده، این یک گرداب اتمسفری تخت و بزرگ است. علاوه بر این، هوای موجود در آن به صورت مارپیچی در اطراف مرکز زلزله حرکت می کند و به تدریج به آن نزدیک می شود. دلیل این پدیده را فشار کم در قسمت مرکزی می دانند. بنابراین، توده های هوای مرطوب گرم به سمت بالا هجوم می آورند و در اطراف مرکز سیکلون (چشم) می چرخند. این امر باعث تجمع ابرهای با چگالی بالا می شود. بادهای شدیدی در این منطقه می‌وزد که سرعت آن به 270 کیلومتر در ساعت می‌رسد. در نیمکره شمالی، هوا در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخدبرخی به سمت مرکز می پیچند. در پاد سیکلون ها برعکس، هوا در جهت عقربه های ساعت می چرخد. یک طوفان استوایی در نیمکره جنوبی تقریباً به همین روش عمل می کند. با این حال، جهت ها برعکس است. سیکلون ها می توانند به اندازه های مختلف برسند. قطر آنها می تواند بسیار بزرگ باشد - تا چند هزار کیلومتر. به عنوان مثال، یک طوفان بزرگ قادر است کل قاره اروپا را پوشش دهد. قاعدتاً این پدیده های جوی در نقاط جغرافیایی خاصی شکل می گیرند. برای مثال، طوفان جنوب از بالکان به اروپا می آید. مناطق دریای مدیترانه، سیاه و خزر.
مکانیسم تشکیل سیکلون – فاز اول
سیکلون چیست و چگونه تشکیل می شود؟ در جبهه ها، یعنی در مناطق تماس توده های هوای گرم و سرد، طوفان ها به وجود می آیند و توسعه می یابند. این پدیده طبیعی زمانی شکل می گیرد که توده ای از هوای سرد قطبی با توده ای از هوای گرم و مرطوب برخورد کند. در همان زمان، توده‌های هوای گرم به مجموعه‌ای از هوای سرد منفجر می‌شوند و چیزی شبیه به یک زبانه در آنها تشکیل می‌دهند. این شروع طوفان است. این جریان‌ها که نسبت به یکدیگر سر می‌خورند، با دماها و تراکم‌های هوای مختلف موجی را در سطح جلویی و در نتیجه در خود خط مقدم ایجاد می‌کنند. به نظر می رسد یک سازند شبیه یک قوس است که توسط تقعر به سمت توده های هوای گرم چرخیده است. بخش آن، واقع در قسمت جلویی شرق طوفان، یک جبهه گرم است. قسمت غربی که در پشت پدیده جوی قرار دارد، جبهه ای سرد است. ATدر فاصله بین آنها در طوفان، اغلب مناطق آب و هوایی خوب وجود دارد که معمولاً فقط چند ساعت طول می کشد. چنین انحرافی از خط مقدم با کاهش فشار در بالای موج همراه است.
تکامل سیکلون: فاز دوم
طوفان اتمسفر به تکامل بیشتر ادامه می دهد. موج تشکیل شده، که معمولاً به سمت شرق، شمال شرق یا جنوب شرقی حرکت می کند، به تدریج تغییر شکل می دهد. زبانه هوای گرم بیشتر به سمت شمال نفوذ می کند و بخش گرم مشخصی از طوفان را تشکیل می دهد. در قسمت جلویی آن، توده‌های هوای گرم روی هوای سردتر و متراکم‌تر شناور هستند. با بالا آمدن بخار، متراکم می شود و یک ابر کومولونیمبوس قوی را تشکیل می دهد که منجر به بارش (باران یا برف) می شود که مدت طولانی ادامه دارد. پهنای پهنه چنین بارش های پیشانی در تابستان حدود 300 کیلومتر و در زمستان 400 کیلومتر است. در فاصله چند صد کیلومتری جلوتر از جبهه گرم در نزدیکی سطح زمین، جریان هوای صعودی به ارتفاع 10 کیلومتر یا بیشتر می رسد که در آن رطوبت متراکم می شود و بلورهای یخ را تشکیل می دهد. آنها ابرهای سیروس سفید را تشکیل می دهند. بنابراین، دقیقاً از روی آنها است که می توان نزدیک شدن جبهه گرم یک طوفان را پیش بینی کرد.
مرحله سوم تشکیل یک پدیده جوی
ویژگی های بیشتر طوفان. هوای گرم مرطوب بخش گرم که از سطح سردتر زمین می گذرد، ابرهای لایه ای کم، مه و نم نم باران را تشکیل می دهد. پس از گذر از جبهه ای گرم، هوای گرم ابری همراه با وزش باد جنوبی آغاز می شود.علائم این امر اغلب ظاهر مه و مه خفیف است. سپس یک جبهه سرد نزدیک می شود. هوای سرد با عبور از آن، در زیر هوای گرم شنا می کند و آن را به سمت بالا جابجا می کند. این منجر به تشکیل ابرهای کومولونیمبوس می شود. آنها عامل رگبار و رعد و برق هستند که با باد شدید همراه است. پهنای ناحیه بارشی جبهه سرد حدود 70 کیلومتر است. با گذشت زمان، قسمت پشتی سیکلون جایگزین می شود. بادهای شدید، ابرهای انباشته شده و هوای خنک را به همراه دارد. با گذشت زمان، هوای سرد هوای گرم را به سمت شرق می راند. پس از آن، هوای صاف آغاز می شود.
نحوه شکل گیری سیکلون ها: فاز چهارم
همانطور که زبانه هوای گرم به داخل توده هوای خنک نفوذ می کند، بیشتر و بیشتر توسط توده های هوای سرد احاطه می شود و خود به سمت بالا حرکت می کند. این یک منطقه کم فشار در مرکز سیکلون ایجاد می کند، جایی که توده های هوای اطراف هجوم می آورند. در نیمکره شمالی، تحت تأثیر چرخش زمین، آنها در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخند. همانطور که در بالا ذکر شد، طوفان های جنوبی جهت چرخش توده های هوا مخالف هستند. دقیقاً به دلیل چرخش زمین به دور محور خود است که بادها به سمت مرکز پدیده جوی هدایت نمی شوند، بلکه به طور مماس بر دایره اطراف آن می روند. با توسعه طوفان، آنها تشدید می شوند.
مرحله پنجم تکامل طوفان
هوای خنک در پدیده اتمسفر با سرعتی بالاتر از هوای گرم حرکت می کند. بنابراین، جبهه سرد سیکلون به تدریج با جبهه گرم یکی می شود و به اصطلاح جبهه انسداد را تشکیل می دهد. درسطح زمین دیگر یک منطقه گرم نیست. فقط توده های هوای سرد در آنجا باقی می مانند.
هوای گرم بالا می آید، جایی که به تدریج سرد می شود و از ذخایر رطوبتی که به صورت باران یا برف به زمین می ریزد آزاد می شود. تفاوت بین دمای هوای سرد و گرم به تدریج یکسان می شود. در همان زمان، طوفان شروع به محو شدن می کند. اما در این توده های هوا همگنی کامل وجود ندارد. به دنبال این طوفان، طوفان دوم در نزدیکی قسمت جلویی روی تاج یک موج جدید ظاهر می شود. این پدیده‌های جوی همیشه پشت سر هم قرار می‌گیرند و هر کدام تا حدودی در جنوب پدیده قبلی قرار می‌گیرند. ارتفاع گرداب سیکلون اغلب به استراتوسفر می رسد، یعنی تا ارتفاع 9-12 کیلومتری بالا می رود. به خصوص بزرگ را می توان در ارتفاعات 20-25 کیلومتری یافت.
سرعت طوفان
سیکلون ها تقریبا همیشه در حال حرکت هستند. سرعت حرکت آنها می تواند بسیار متفاوت باشد. با این حال، با افزایش سن پدیده جوی کاهش می یابد. اغلب آنها با سرعت حدود 30-40 کیلومتر در ساعت حرکت می کنند و مسافتی بین 1000-1500 کیلومتر یا بیشتر را در 24 ساعت طی می کنند. گاهی اوقات با سرعت 70-80 کیلومتر در ساعت و حتی بیشتر حرکت می کنند و 1800-2000 کیلومتر در روز را پشت سر می گذارند. با این سرعت، طوفانی که امروز در منطقه انگلستان طوفان کرده است، در 24 ساعت ممکن است در منطقه لنینگراد یا بلاروس باشد و تغییرات شدیدی در آب و هوا ایجاد کند. با نزدیک شدن به مرکز پدیده اتمسفر، فشار کاهش می یابد. نام های مختلفی برای طوفان ها و طوفان ها وجود دارد. یکی از معروف ترین آنها کاترینا است که آسیب جدی به ایالات متحده وارد کرد.
جبهه های جوی
چیستطوفان ها، ما قبلا آن را کشف کرده ایم. در مرحله بعد، ما در مورد اجزای ساختاری آنها - جبهه های جوی صحبت خواهیم کرد. چه چیزی باعث می شود که توده های عظیم هوای مرطوب در یک طوفان به سمت بالا بالا بروند؟ برای دریافت پاسخ به این سوال، ابتدا باید بدانیم که جبهه های جوی به اصطلاح چیست؟ قبلاً گفتیم که هوای گرم استوایی از استوا به سمت قطب ها حرکت می کند و در مسیر خود با توده های هوای سرد عرض های جغرافیایی معتدل برخورد می کند. از آنجایی که خواص هوای گرم و خنک به شدت متفاوت است، طبیعی است که آرایه های آنها نمی توانند بلافاصله با هم مخلوط شوند. در نقطه ملاقات توده های هوا با دماهای مختلف، یک نوار به وضوح مشخص ظاهر می شود - یک منطقه انتقال بین جبهه های هوایی با خواص فیزیکی مختلف، که در هواشناسی به آن سطح پیشانی می گویند. منطقه ای که توده های هوای عرض های جغرافیایی معتدل و گرمسیری را از هم جدا می کند، جبهه قطبی نامیده می شود. و سطح پیشانی بین عرض های جغرافیایی معتدل و قطبی را قطب شمال می گویند. از آنجایی که چگالی توده های هوای گرم کمتر از چگالی هوای سرد است، جلو صفحه ای مایل است که همیشه با زاویه بسیار کوچکی نسبت به سطح به سمت توده سرد متمایل می شود. هوای خنک، به عنوان متراکم تر، هنگام برخورد با هوای گرم، هوای دوم را بالا می برد. هنگام تصور یک جبهه بین توده های هوا، همیشه باید در نظر داشت که این یک سطح خیالی است که بالای سطح زمین کج شده است. خط جبهه اتمسفر که هنگام عبور این سطح از زمین تشکیل می شود، در نقشه های آب و هوا مشخص شده است.
Typhoon
من نمی دانم آیا در طبیعت چیزی زیباتر از پدیده ای مانند طوفان وجود دارد؟ آسمان صاف و آرام بر فراز چاه دیوارهایی که توسط یک گردباد دیوانه ایجاد شده است، توسط زیگزاگ های رعد و برق سوراخ شده است، دیوارهایی به ارتفاع دو اورست؟ با این حال، دردسر بزرگی هر کسی را که در ته این چاه قرار بگیرد تهدید می کند…
با شروع از عرض های جغرافیایی استوایی، طوفان ها به سمت غرب حرکت می کنند و سپس (در نیمکره شمالی) به سمت شمال غربی، شمال یا شمال شرق می روند. اگرچه هر یک از آنها دقیقاً مسیر دیگری را دنبال نمی کنند، اما اکثر آنها منحنی را دنبال می کنند که شکل سهمی دارد. سرعت طوفان ها با حرکت به سمت شمال افزایش می یابد. اگر در نزدیکی استوا و به سمت غرب با سرعت تنها 17-20 کیلومتر در ساعت حرکت کنند، پس از چرخش به سمت شمال شرقی سرعت آنها می تواند به 100 کیلومتر در ساعت برسد. با این حال، مواقعی وجود دارد که با فریب غیرمنتظره همه پیش‌بینی‌ها و محاسبات، طوفان‌ها یا به طور کامل متوقف می‌شوند یا دیوانه‌وار به جلو می‌روند.
چشم طوفان
چشم کاسه ای است با دیواره های محدب ابر که در آن باد نسبتا ضعیف یا آرامش کامل وجود دارد. آسمان صاف یا نیمه ابری است. فشار 0.9 از مقدار نرمال است. قطر چشم تایفون بسته به مرحله توسعه آن از 5 تا 200 کیلومتر متغیر است. در طوفان جوان، اندازه چشم 35-55 کیلومتر است، در حالی که در یک طوفان توسعه یافته به 18-30 کیلومتر کاهش می یابد. با محو شدن طوفان، چشم دوباره رشد می کند. هرچه واضح تر مشخص شود، طوفان قدرتمندتر است. در چنین طوفان هایی، بادها در نزدیکی مرکز قوی تر هستند. با بستن تمام نهرهای اطراف چشم، بادها می چرخندبا سرعت تا 425 کیلومتر در ساعت، با دور شدن از مرکز به تدریج سرعت خود را کاهش می دهد.
